论文部分内容阅读
摘 要：本文主要以京杭运河浙江段三级航道整治工程杭州段（八堡船闸段）CZSG-2标段九乔路大桥钢梁安装工程为例，分析了钢结构的架设安全施工方法，提出了加强施工安全的对策。钢结构由于其强度高、自重轻、刚度大、易安装等优势，被广泛应用到道路桥梁等大型建筑施工中，但也会因为其尺寸偏差、安装焊接等环节出现问题，因此，值得深入探究，以供相关单位参考。
关键词：道路桥梁工程;钢结构;架设;安全;施工方法
城市化建设进程的加快，需要建设更多的道路桥梁作为支撑，这对道路桥梁建设质量与水平提出了较高要求。在实际建设过程中，钢结构凭借自身诸多优点被广泛应用于道路桥梁建设中，借助钢结构，可以在很大程度上保护桥梁设施以及周边水环境。但同时，也暴露出了钢结构的一些劣势，其在耐腐蚀、耐火等方面问题较多，还有诸多安装施工问题。因此，本文借助具体工程实例，分析钢结构安装施工要点，旨在提升安装施工水平，保证施工安全。
1 钢结构特点分析
作为建筑较为基础的结构类型之一，钢结构由钢板和型钢组成，目前广泛应用于现代建筑中。由于钢结构本身具有较强的灵活性，在实际施工中，能够结合实际施工需求组合成钢材，形成特定的工程构件。在一些超重、大规模建筑施工中，经常可以看到钢结构的身影。钢结构具有较高的韧性、塑形能力，可以达到高速公路桥梁设施动力荷载承受能力要求，在实践应用中突显出了极大的优势。但其施工劣势也较为明显，除了耐腐性、耐火性差，在安装过程中还非常容易因为施工细节问题，发生安全问题。因此，应当高度重视钢结构在架设时的安全施工管理，进而提高施工安全性，保证施工质量[1]。
2 钢结构架设安全施工实例分析
2.1 工程概况
本文主要结合九乔路大桥工程为例进行分析，该工程位于杭州市江干区九乔路。桥位距下游沿江路跨运河大桥约1 km，距上游九沙路跨运河桥约620 m。由于本项目路线较短，受控制的主要是两头的规划、现状道路及两侧的平交口。项目范围路线全长为0.6 km，平面全部直线布设。纵断面线形指标：最大纵坡为2.5%共2处，最短坡长308 m，凸形竖曲线最小半径为2 400 m共1处，凹形竖曲线最小半径为2 400 m共1处。
九喬路大桥采用单塔四跨组合梁自锚式悬索桥，桥梁起点桩号K0+211.84，终点桩号K0+580.24，桥梁全长368.4 m。跨径布置为30+2×150+30 m，桥面宽度40 m，双主梁钢混组合梁，钢主梁中心线位置总高度3.17 m。索塔主体结构总高度67 m，为钢筋混凝土结构。该工程，钢梁吊装跨度大、重量重，所以对起吊设备要求较高，同时，由于支架荷载大，对地基处理要求高，再加上钢梁节段多，对现场焊接工作提出一定挑战[2]。
2.2 钢结构安装施工要点
2.2.1 复核测量及图纸设计
与普通工程钢结构材料相比，九乔路大桥工程施工所用钢结构材料，非常容易受到各种因素影响造成构件尺寸偏差。通过分析发现，主要涉及到了两方面原因：其一，钢结构设计问题，如果在设计过程中出现尺寸变更，则非常容易造成竖曲线、圆曲线同时存在的情况，导致尺寸偏差;其二，测量不到位导致的尺寸偏差问题。由于采用人工测量方式，很难保证测量精准度，测量的数据不准确会直接影响到图纸设计，进而导致后期施工偏差，容易埋下安全隐患[3]。
所以，在九乔路大桥施工过程中，施工人员不能直接使用桥梁施工设计图纸，而是需要由专业技术人员，到施工现场进行勘察，进行测量数据复核，并进行调整、优化，确保设计图纸与工程实际情况相符。相关技术人员需要注意的是，在复核测量过程中，由于图纸包含了施工结构图、构件加工图等内容，相对要复杂些，应当进行分类，并采用多人复核测量处理。这样不仅可以提升复核测量工作效率，节约大量的工作时间，同时，也可以使得工作人员突出工作重点，提高复核测量质量。除此之外，在正式施工开始前，应当再次组织人员复核所有桥梁施工使用数据，进而全面保证数据准确、可靠性，为施工整体安全性做好保障。
2.2.2 钢结构安装焊接
在正式安装操作前，施工人员应全面掌握复核测量后的施工图纸情况，如果发现问题，要及时联系有关技术人员协商解决，确保钢结构安装质量。钢结构安装焊接质量会直接影响到整个施工安全，为了提高施工安全性，保证焊接质量，在九乔路大桥主桥钢梁焊接开始前，相关人员需要进行焊接工艺评定，确保焊接工艺评定试验条件能够与钢梁构件生产条件相对应。同时，施工人员应执行《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）中关于焊接接头性能的基本要求，焊接、铆接以及螺栓连接是钢结构安装施工的主要方式，其中铆接和螺栓连接相对简单，在施工过程中，按照有关规定操作即可，例如，如果发生螺栓接头错口，施工人员可以利用铰刀扩孔解决，但要注意扩孔直径不能超出原孔径2.0 mm，切忌使用气割扩孔。
首先，施工人员在焊接前，应当做好相应的准备工作，检查相邻钢梁节段端口的吻合程度、间隙尺寸及接头坡口尺寸，如果检查时发现锈斑、锈迹，应当及时清除。其次，施工人员需要对钢件进行预热处理，主要利用烤枪设备，为保证温度达到施工要求，需要借助测温仪器进行实时监测，防止钢件氧化的情况。而在安装引弧板、焊垫板时，施工人员要保证其弧度、清洁度与钢件坡口相同，主要就是让其能够紧密贴合，在焊接过程中，施工人员应当尤为注重第一层焊道操作内容，多次确认无误后再进行后续操作。最后，完成所有焊接施工后，应当做好质量验收工作，如若发现焊接缺陷等问题，应当立即处理，必要时要重新焊接。
2.2.3 钢结构施工质量控制
由上文可知，钢结构的耐腐性、耐火性较差，因此，在九乔路大桥工程施工过程中，应当采取相应的措施，提高钢结构的可靠性、安全性，延长其使用寿命。为了保证整体施工安全性，施工人员需要结合九乔路大桥工程现场情况，利用喷涂防腐材质或防火材质进行处理。为保证喷涂效果，施工人员需要做好钢结构表面清理工作，确认没有杂物。而后，根据国家规定，选择达标的喷涂材料进行喷涂。 2.2.4 钢结构起重吊装安全施工方法
在道路桥梁钢结构架设施工中，起重吊装部分的安全性非常重要。在起重作业中，如果工人违规操作或者周围作业区域存在危险因素，在非常容易 造成安全隐患。因此，在实际施工过程中，为了安全起见，首先要做好吊装准备，在吊装危险区设有专人监护，非施工人员不得进入作业场地;要划分出警示区域，使用警示绳围护。其次，在起吊过程中，要保证下方无人，需要测量定点，检查好各个吊索用具，将钢柱吊点焊接吊耳，起吊重物时，吊钩要与地面保持90°，严禁斜拉斜吊，严禁横向起吊。而起重设备的运行要保证“四限位两保险”，做好防雷接地。起吊司机必须持证上岗。如果是双机抬吊，要指挥统一、操作一致。
3 加强钢结构施工安全管理的对策
3.1 强化施工技术人员安全意识
无论是九乔路大桥工程还是其他桥梁工程施工建设，施工人员的安全意识，都会直接影响工程施工，决定整个工程建设质量，因此，有必要通过各种方式加强施工技术人员安全责任意识，切实保障钢结构安全施工。
首先，需要保证施工人员有足够的休息时间。由于九乔路大桥工程工期较长，任务量较重，如果一直高强度施工，会直接影响到一线作业人员生理健康，造成巨大心理负担，无形中增加安全隐患。因此，在九乔路大桥工程建设过程中，切莫为了追赶工期，让施工人员超负荷工作，应当根据工程计划，划分成不同的小目标，有计划的完成。其次，施工单位应当建立健全完善的管理制度，岗位责任制度、安全制度、供电制度等，确保不同岗位的人员清晰自己的职责权限，并严格按照规定落实工作，要制定出人员、械设备的准入机制。此外，管理人员应当全面做好监督管控工作，對于发现的违规操作，要严格处罚。最后，在施工开始前，应当确保有所施工人员都持证上岗，主要就是防止在实际施工中发生钢结构桥梁工程安全事故，造成重大损失。一方面，要做好人员选拔，必须要求具备资格证书，另一方面，在施工整个过程中， 应定期组织技能培训、职业素质教育等活动，并采用考核的方式检验培训成果，及时替换不符合施工要求的人员。此外，要在岗前对人员实施安全教育培训、开展班前喊话等安全活动，提高人员安全意识。
3.2 注重管控机械设备运行状态
在九乔路大桥工程钢结构施工过程中，不仅需要加强人员管理，更要提高对机械设备运行安全稳定性的关注，保证相关机械设备符合施工使用要求。
3.2.1 做好机械设备维修保养
钢结构架设中，必然会使用到一些机械设备，如果设备出现了问题，同样会造成严重后果，因此，有必要加强机械设备的保养工作。比如吊装设备及索具等，在该工程中，主桥主纵梁、横梁、小纵梁及锚固区主纵梁组拼安装采用吊重能力强的130 t履带吊，站位于处理好地面上进行吊装，少量杆件配以50 t汽车吊辅助吊装。经分段的钢梁吊段最重不超过60 t，130 t履带吊，吊距8 m，28 m主臂，起重能力83 t，满足吊重要求。由于长期高强度的运作，会导致机械内部零构件发生磨损，影响其性能发挥，容易增加安全事故发生几率。因此，施工单位需要安排管理人员，做好购进设备情况调查，并定期实施性能检验测试，及时发现隐患，及时排除故障。
3.2.2 提高检测器械设备质量
钢结构桥梁工程施工过程中，会使用到一些特殊器械设备，为保证施工质量、施工安全，这些设备需经过质量检验以及性能测试，达到相关标准后方可投入到施工中使用。但实际上，一些施工建设单位往往忽视了这一点，为了简化流程，并没有对特定器械设备进行安全性检测、质量校验，导致后续施工出现问题。因此，有必要加强对器械设备的定期检测，做到及时发现问题，及时解决，并严格把控检测器械设备使用年限，及时更新换代。
4 结束语
总而言之，通过本文对钢结构特点分析，以及九乔路大桥工程钢结构架设施工探讨，不难发现，在钢结构安装施工要点中，需要做好复核测量及图纸设计、钢结构安装焊接、施工质量各个环节的安全问题，以提高钢结构施工质量，促进钢结构在高速公路桥梁领域更好的应用，助推我国发展。
参考文献：
[1]王用中.我国桥梁钢结构的应用现状与展望[J].施工技术，2019（8）：18-21.
[2]王文荣.钢结构桥梁施工管理及质量控制措施[J].公路交通科技（应用技术版），2018，12（11）：30-31.
[3]王卫东，杨巧富，张颍利，等.钢结构桥梁防腐涂装的质量控制措施[J].公路，2018（10）：128-130.
关键词：道路桥梁工程;钢结构;架设;安全;施工方法
城市化建设进程的加快，需要建设更多的道路桥梁作为支撑，这对道路桥梁建设质量与水平提出了较高要求。在实际建设过程中，钢结构凭借自身诸多优点被广泛应用于道路桥梁建设中，借助钢结构，可以在很大程度上保护桥梁设施以及周边水环境。但同时，也暴露出了钢结构的一些劣势，其在耐腐蚀、耐火等方面问题较多，还有诸多安装施工问题。因此，本文借助具体工程实例，分析钢结构安装施工要点，旨在提升安装施工水平，保证施工安全。
1 钢结构特点分析
作为建筑较为基础的结构类型之一，钢结构由钢板和型钢组成，目前广泛应用于现代建筑中。由于钢结构本身具有较强的灵活性，在实际施工中，能够结合实际施工需求组合成钢材，形成特定的工程构件。在一些超重、大规模建筑施工中，经常可以看到钢结构的身影。钢结构具有较高的韧性、塑形能力，可以达到高速公路桥梁设施动力荷载承受能力要求，在实践应用中突显出了极大的优势。但其施工劣势也较为明显，除了耐腐性、耐火性差，在安装过程中还非常容易因为施工细节问题，发生安全问题。因此，应当高度重视钢结构在架设时的安全施工管理，进而提高施工安全性，保证施工质量[1]。
2 钢结构架设安全施工实例分析
2.1 工程概况
本文主要结合九乔路大桥工程为例进行分析，该工程位于杭州市江干区九乔路。桥位距下游沿江路跨运河大桥约1 km，距上游九沙路跨运河桥约620 m。由于本项目路线较短，受控制的主要是两头的规划、现状道路及两侧的平交口。项目范围路线全长为0.6 km，平面全部直线布设。纵断面线形指标：最大纵坡为2.5%共2处，最短坡长308 m，凸形竖曲线最小半径为2 400 m共1处，凹形竖曲线最小半径为2 400 m共1处。
九喬路大桥采用单塔四跨组合梁自锚式悬索桥，桥梁起点桩号K0+211.84，终点桩号K0+580.24，桥梁全长368.4 m。跨径布置为30+2×150+30 m，桥面宽度40 m，双主梁钢混组合梁，钢主梁中心线位置总高度3.17 m。索塔主体结构总高度67 m，为钢筋混凝土结构。该工程，钢梁吊装跨度大、重量重，所以对起吊设备要求较高，同时，由于支架荷载大，对地基处理要求高，再加上钢梁节段多，对现场焊接工作提出一定挑战[2]。
2.2 钢结构安装施工要点
2.2.1 复核测量及图纸设计
与普通工程钢结构材料相比，九乔路大桥工程施工所用钢结构材料，非常容易受到各种因素影响造成构件尺寸偏差。通过分析发现，主要涉及到了两方面原因：其一，钢结构设计问题，如果在设计过程中出现尺寸变更，则非常容易造成竖曲线、圆曲线同时存在的情况，导致尺寸偏差;其二，测量不到位导致的尺寸偏差问题。由于采用人工测量方式，很难保证测量精准度，测量的数据不准确会直接影响到图纸设计，进而导致后期施工偏差，容易埋下安全隐患[3]。
所以，在九乔路大桥施工过程中，施工人员不能直接使用桥梁施工设计图纸，而是需要由专业技术人员，到施工现场进行勘察，进行测量数据复核，并进行调整、优化，确保设计图纸与工程实际情况相符。相关技术人员需要注意的是，在复核测量过程中，由于图纸包含了施工结构图、构件加工图等内容，相对要复杂些，应当进行分类，并采用多人复核测量处理。这样不仅可以提升复核测量工作效率，节约大量的工作时间，同时，也可以使得工作人员突出工作重点，提高复核测量质量。除此之外，在正式施工开始前，应当再次组织人员复核所有桥梁施工使用数据，进而全面保证数据准确、可靠性，为施工整体安全性做好保障。
2.2.2 钢结构安装焊接
在正式安装操作前，施工人员应全面掌握复核测量后的施工图纸情况，如果发现问题，要及时联系有关技术人员协商解决，确保钢结构安装质量。钢结构安装焊接质量会直接影响到整个施工安全，为了提高施工安全性，保证焊接质量，在九乔路大桥主桥钢梁焊接开始前，相关人员需要进行焊接工艺评定，确保焊接工艺评定试验条件能够与钢梁构件生产条件相对应。同时，施工人员应执行《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）中关于焊接接头性能的基本要求，焊接、铆接以及螺栓连接是钢结构安装施工的主要方式，其中铆接和螺栓连接相对简单，在施工过程中，按照有关规定操作即可，例如，如果发生螺栓接头错口，施工人员可以利用铰刀扩孔解决，但要注意扩孔直径不能超出原孔径2.0 mm，切忌使用气割扩孔。
首先，施工人员在焊接前，应当做好相应的准备工作，检查相邻钢梁节段端口的吻合程度、间隙尺寸及接头坡口尺寸，如果检查时发现锈斑、锈迹，应当及时清除。其次，施工人员需要对钢件进行预热处理，主要利用烤枪设备，为保证温度达到施工要求，需要借助测温仪器进行实时监测，防止钢件氧化的情况。而在安装引弧板、焊垫板时，施工人员要保证其弧度、清洁度与钢件坡口相同，主要就是让其能够紧密贴合，在焊接过程中，施工人员应当尤为注重第一层焊道操作内容，多次确认无误后再进行后续操作。最后，完成所有焊接施工后，应当做好质量验收工作，如若发现焊接缺陷等问题，应当立即处理，必要时要重新焊接。
2.2.3 钢结构施工质量控制
由上文可知，钢结构的耐腐性、耐火性较差，因此，在九乔路大桥工程施工过程中，应当采取相应的措施，提高钢结构的可靠性、安全性，延长其使用寿命。为了保证整体施工安全性，施工人员需要结合九乔路大桥工程现场情况，利用喷涂防腐材质或防火材质进行处理。为保证喷涂效果，施工人员需要做好钢结构表面清理工作，确认没有杂物。而后，根据国家规定，选择达标的喷涂材料进行喷涂。 2.2.4 钢结构起重吊装安全施工方法
在道路桥梁钢结构架设施工中，起重吊装部分的安全性非常重要。在起重作业中，如果工人违规操作或者周围作业区域存在危险因素，在非常容易 造成安全隐患。因此，在实际施工过程中，为了安全起见，首先要做好吊装准备，在吊装危险区设有专人监护，非施工人员不得进入作业场地;要划分出警示区域，使用警示绳围护。其次，在起吊过程中，要保证下方无人，需要测量定点，检查好各个吊索用具，将钢柱吊点焊接吊耳，起吊重物时，吊钩要与地面保持90°，严禁斜拉斜吊，严禁横向起吊。而起重设备的运行要保证“四限位两保险”，做好防雷接地。起吊司机必须持证上岗。如果是双机抬吊，要指挥统一、操作一致。
3 加强钢结构施工安全管理的对策
3.1 强化施工技术人员安全意识
无论是九乔路大桥工程还是其他桥梁工程施工建设，施工人员的安全意识，都会直接影响工程施工，决定整个工程建设质量，因此，有必要通过各种方式加强施工技术人员安全责任意识，切实保障钢结构安全施工。
首先，需要保证施工人员有足够的休息时间。由于九乔路大桥工程工期较长，任务量较重，如果一直高强度施工，会直接影响到一线作业人员生理健康，造成巨大心理负担，无形中增加安全隐患。因此，在九乔路大桥工程建设过程中，切莫为了追赶工期，让施工人员超负荷工作，应当根据工程计划，划分成不同的小目标，有计划的完成。其次，施工单位应当建立健全完善的管理制度，岗位责任制度、安全制度、供电制度等，确保不同岗位的人员清晰自己的职责权限，并严格按照规定落实工作，要制定出人员、械设备的准入机制。此外，管理人员应当全面做好监督管控工作，對于发现的违规操作，要严格处罚。最后，在施工开始前，应当确保有所施工人员都持证上岗，主要就是防止在实际施工中发生钢结构桥梁工程安全事故，造成重大损失。一方面，要做好人员选拔，必须要求具备资格证书，另一方面，在施工整个过程中， 应定期组织技能培训、职业素质教育等活动，并采用考核的方式检验培训成果，及时替换不符合施工要求的人员。此外，要在岗前对人员实施安全教育培训、开展班前喊话等安全活动，提高人员安全意识。
3.2 注重管控机械设备运行状态
在九乔路大桥工程钢结构施工过程中，不仅需要加强人员管理，更要提高对机械设备运行安全稳定性的关注，保证相关机械设备符合施工使用要求。
3.2.1 做好机械设备维修保养
钢结构架设中，必然会使用到一些机械设备，如果设备出现了问题，同样会造成严重后果，因此，有必要加强机械设备的保养工作。比如吊装设备及索具等，在该工程中，主桥主纵梁、横梁、小纵梁及锚固区主纵梁组拼安装采用吊重能力强的130 t履带吊，站位于处理好地面上进行吊装，少量杆件配以50 t汽车吊辅助吊装。经分段的钢梁吊段最重不超过60 t，130 t履带吊，吊距8 m，28 m主臂，起重能力83 t，满足吊重要求。由于长期高强度的运作，会导致机械内部零构件发生磨损，影响其性能发挥，容易增加安全事故发生几率。因此，施工单位需要安排管理人员，做好购进设备情况调查，并定期实施性能检验测试，及时发现隐患，及时排除故障。
3.2.2 提高检测器械设备质量
钢结构桥梁工程施工过程中，会使用到一些特殊器械设备，为保证施工质量、施工安全，这些设备需经过质量检验以及性能测试，达到相关标准后方可投入到施工中使用。但实际上，一些施工建设单位往往忽视了这一点，为了简化流程，并没有对特定器械设备进行安全性检测、质量校验，导致后续施工出现问题。因此，有必要加强对器械设备的定期检测，做到及时发现问题，及时解决，并严格把控检测器械设备使用年限，及时更新换代。
4 结束语
总而言之，通过本文对钢结构特点分析，以及九乔路大桥工程钢结构架设施工探讨，不难发现，在钢结构安装施工要点中，需要做好复核测量及图纸设计、钢结构安装焊接、施工质量各个环节的安全问题，以提高钢结构施工质量，促进钢结构在高速公路桥梁领域更好的应用，助推我国发展。
参考文献：
[1]王用中.我国桥梁钢结构的应用现状与展望[J].施工技术，2019（8）：18-21.
[2]王文荣.钢结构桥梁施工管理及质量控制措施[J].公路交通科技（应用技术版），2018，12（11）：30-31.
[3]王卫东，杨巧富，张颍利，等.钢结构桥梁防腐涂装的质量控制措施[J].公路，2018（10）：128-130.